Что такое асбест и чем его можно заменить?

Асбест известен человечеству с незапамятных времен. Еще у античного историка Плиния Старшего мы находим свидетельство о камнях, «которые растут в пустынях Индии» и «прядут как шерсть», изготавливая погребальную одежду для вождей. Этот минерал широко используется в промышленности – из него производят более 300 видов изделий. Так получилось из-за природных свойств асбеста – он не горит, на разрыв прочнее стали и обладает удобной волокнистой структурой. Впрочем, за последние несколько десятилетий возникло мнение, что асбест вреден для здоровья людей и должен быть заменен. Опасен ли асбест или нет, мы разберем в нашем небольшом исследовании.

Лики «горного льна»

Начнем с определения. Асбест – это не столько научное название, сколько торговая марка. Он представляет собой группу силикатных минералов, обладающих волокнистой структурой, разделяющейся на «волоски» до 5 мкм. А еще все виды «горного льна» (так его называли в древности) не горят и устойчивы к механическим повреждениям. Эти два свойства обеспечили асбесту активное применение в промышленности начиная с 1930-х годов практически на всей планете.

Баженовское месторождение хризотил-асбеста, СССР. Погрузка руды в вагонетки наклонного подъемника. 1920 г.

Сегодня ученые выделяют две группы асбеста – амфиболовый и хризотиловый. Хризотиловый асбест (химическая формула - 3MgO · 2SiO₃ · 2H₂O) в природе встречается в виде пучков волокон, похожих на шерсть. Он пластичен, гибок, из него можно делать ткани, строительные материалы, фиброцементную продукцию и многое другое. Недаром хризотил-асбест относится к группе серпентинов, в названии которых содержится латинское слово «serpens» – змея. Минерал устойчив к щелочам, а вот кислоты для него – враг.

Видео: Что такое хризотил?

Амфиболовый асбест имеет несколько важных отличий от хризотила. Он содержит в своем химическом составе железо, что обеспечивает ему устойчивость к кислотам и отсутствие гибкости. Амфиболы похожи на маленькие иголочки. Очень маленькие и очень легкие. Это свойство было обнаружено не сразу. Опасное использование амфиболового асбеста стало главной причиной катастрофического ущерба, нанесенного репутации минерала.

Фотография волокон асбеста под электронным микроскопом и спектрограмма химического состава

Химическая формула видов амфиболового асбеста:

Крокидолит-асбест (Na₂Fe₃²⁺Fe₂³⁺)Si₈O₂₂(OH)₂;

Амозит-асбест (Fe²⁺, Mg)₇Si₈O₂₂(OH)₂;

Антофиллит-асбест (Mg, Fe²⁺)₇Si₈O₂₂(OH)₂;

Актинолит-асбест Ca₂(Mg, Fe²⁺)₅Si₈O₂₂(OH)₂.

Рак, асбест и производство

Начиная с 1970-х годов, западноевропейские суды захлестнул шквал исков, связывавших вредное воздействие асбеста на организм человека и тяжелые онкологические заболевания респираторной системы. Началось массовое банкротство компаний, а за ним последовали законодательные запреты использования асбеста. На данный момент в Евросоюзе запрещено использование любых видов асбеста, а в США серьезно ограничено.

Дело в том, что в европейских странах в основном использовали вредный, амфиболовый асбест, который добывали в «странах Магриба», находившихся в полу-, а иногда и полной колониальной зависимости. При попадании в легкие амфиболовый асбест втыкается в мягкую ткань органа и застревает там на долгие годы. Макрофаги, специальные клетки иммунной системы, призванные очищать наш организм, не могут справиться с амфиболом, поскольку он устойчив к кислотам. Отсюда возникают опасные заболевания - асбестоз, а потом и мезотелиома, всегда заканчивающаяся смертью.

Так выглядит макрофаг в легких человека

Ситуация с хризотиловым асбестом другая. Поскольку он легко расщепляется в кислотной среде, макрофаги в среднем «переваривают» хризотиловое волокно за период от двух до семи часов, а потом продукты распада выводятся обычным путем через выделительную систему организма. Вдобавок, как мы уже сказали, хризотил безопасен, мягок и представляет собой условную «ниточку» толщиной в несколько микрометров. При попадании в легкие он не наносит травмы, не опасен для человека, как амфиболы, и спокойно лежит в ожидании макрофага. В частности, об этом написано в работе «Биоперсистенция волокон хризотила» за авторством ученого Давида М. Бернштейна. И всем бы он был хорош, если бы не добывался на территории других стран.

Схема вывода хризотилового волокна из легких человека

Разумное использование хризотила против несвободной конкуренции

В конкурентной борьбе за мировой рынок строительных материалов Европа применила властный ресурс. Кроме запретов на государственном уровне, промышленники и часть аффилированных чиновников начали массовую кампанию против всех видов асбеста, раздувая панику через СМИ и общественные организации. Почему? Вредный амфиболовый асбест больше использовать нельзя, а хризотил доставляется из-за рубежа. Промышленникам Европы пришлось производить синтетические аналоги, которые по своим свойствам и стоимости уступают хризотилу. С помощью информационного и политического давления западным властным кругам удалось сначала сократить, а потом и вовсе ликвидировать добычу хризотил-асбеста в Канаде, Бразилии, Кипре, Зимбабве и других странах, отвоевав рынок для себя. Нетронутой осталась хризотиловая отрасль в России и странах СНГ, а также в некоторых государствах Юго-Восточной Азии.

В сложившейся ситуации производители синтетических аналогов проигрывают в качестве. Почему? Хризотил-асбест не опасный для здоровья человека, натуральный и доступный. Он выдерживает нагрев до 1500°С, а на разрыв прочнее стали – до 300 Мпа. Из него изготавливают строительные материалы, срок службы которых составляет до 50 лет. Сейчас в России применяется подход контролируемого использования хризотил-асбеста – на предприятиях по добыче и обработке минерала работают мощные системы очистки воздуха, рабочие носят системы защиты дыхательных путей от пыли, а сырье транспортируется в герметично запечатанных мешках из прочных материалов. В составе готовых изделий хризотиловое волокно находится в связанном состоянии и утрачивает свою летучесть. Для работы с шифером, фиброцементными плитами, тормозными колодками и другими изделиями достаточно обычных мер предосторожности по взаимодействию с промышленными материалами. Данные меры перечислены в Конвенции Международной организации труда 1986 года №162 "Об охране труда при использовании асбеста" и реализуются Правительством РФ.

Киембаевское месторождение хризотил-асбеста. 2019 год

Резюмируя сказанное выше, можно сказать, что хризотил «не вредный» для здоровья человека. Риторика о необходимости его замены обусловлена конкурентной борьбой на рынке строительных материалов, а не опасностью для жизни людей.